Научное обеспечение процесса сушки хлебопекарных дрожжей в псевдоожиженном слое при осциллирующем теплоподводе

• Автор: Замаев, Сергей Михайлович
• Шифр специальности: 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 196 с. : ил.

1.1. Характеристика дрожжей как биологического объекта сушки

1.2. Анализ существующих способов сушки дрожжей и конструкций установок

1.3. Представление о механизме сушки дрожжей

1.4. Кинетические закономерности сушки при осциллирующем

теплолодводе

1.5. Особенности тепломассообмена в псевдоожиженном слое при

осциллирующем теплоподводе

1.6. Анализ литературною обзора и задачи исследования

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ХЛЕБОПЕКАРНЫХ ДРОЖЖЕЙ

КАК ОБЪЕКТА СУШКИ

2.1. Энергия связи влаги с дрожжами

2.2. Усадка дрожжей в процессе сушки
2.3. Выводы по главе
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА СУШКИ ХЛЕБОПЕКАРНЫХ ДРОЖЖЕЙ В ПСЕВДООЖИЖЕННОМ
СЛОЕ ПРИ ОСЦИЛЛИРУЮЩЕМ ТЕПЛОПОДВОДЕ
3.1. Экспериментальная установка и методика проведения исследований
3.2. Исследование гидродинамики псевдоожиженного слоя дрожжей
3.2.1. Исследование профиля скоростей потока в рабочей камере сушилки
3.2.2. Основные закономерности гидродинамики псевдоожиженного
слоя хлебопекарных дрожжей
3.3. Кинетические закономерности процесса осциллирующей сушки
хлебопекарных дрожжей в псевдоожиженном слое
3.4. Выводы по главе
ГЛАВА 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА КОНВЕКТИВНОЙ СУШКИ КАПИЛЛЯРНОПОРИСТЫХ ТЕЛ В РЕЖИМЕ ОСЦИЛЛИРОВАНИЯ
4.1. Физические предпосылки
4.2. Обоснование вида уравнений математической модели
4.3. I Остановка граничных условий и формулировка математической модели
4.4. Численный метод интегрирования уравнений модели
4.5. Результаты вычислительных экспериментов и их анализ
4.6. Адекватность математической модели
4.7. Выводы по главе
ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОСНОВНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
5.1. Комплексная оценка качества сушеных хлебопекарных дрожжей
5.2. Разработка конструкций аппаратов для сушки термолабильных материалов в псевдоожиженном слое при осциллирующем теплоподводе и способа сушки
5.3. Методика инженерного расчета сушильной установки с псевдоожиженным слоем для хлебопекарных дрожжей
5.4. Выводы по главе ОБЩИЕ ВЫВОДЫ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ


Некоторые культуры дрожжей способны синтезировать значительное количество липидов. Углеводы дрожжей, растворимые в уксусной кислоте трегалоза и часть гликогена, служат резервными веществами клетки. Все остальные вещества являются ее структурными элементами. Содержание трегалозы, например, колеблется от 2,5 до на СВ. С увеличением содержания трегалозы выживаемость дрожжевых клеток возрастает . Глутатион
. Дрожжи размножаются почкованием, но они способны и к образованию спор. В основе жизнедеятельности живой клетки лежит совокупность химических реакций, обеспечивающих организм веществами и энергией для биосинтеза. Эту совокупность называют метаболизмом от греческого теаЬо1епревращение. Он равнозначен обмену веществ, превращению их внутри клетки до получения конечных продуктов метаболитов белки, углеводы, ферменты и др Различают две стадии метаболизма анаболизм и катаболизм. Это два, по существу, противоположных, но взаимосвязанных процесса. Они протекают в живой клетке одновременно при обязательном наличии в среде сахара или других органических соединений. Анаболизм представляет собой совокупность химических реакций синтеза сложных соединений из более простых. Катаболизм характеризуется расщеплением сложных соединений, что сопровождается высвобождением энергии. Последняя тотчас же используется клеткой для реакций синтеза. Каждый этап процесса биосинтеза катализируется отдельным ферментом, и каждый фермент, в свою очередь, синтезируется и доставляется клеточными структурами к определенному месту в определенный момент. Хлебопекарные дрожжи являются факультативными анаэробами, они способны к активной жизнедеятельности в анаэробных и аэробных условиях. В первом случае окисление сахаров ограничивается получением спирта спиртовое брожение, во втором доводится до конечных продуктов С и Н дыхание. Дрожжевые клетки активно реагируют на изменение внешних факторов и способны к анабиозу, автолизу, плазмолизу, мутации, адаптации и агглютинации. Так, при анабиозе жизненные процессы обмен веществ временно прекращены или настолько замедлены, что отсутствуют все видимые проявления жизни. Анабиоз наблюдается при резком ухудшении условий существования и является биологическим приспособлением организма. Способность дрожжей впадать в состояние анабиоза позволяет выделять их из питательной среды и хранить в прессованном и сушеном виде. Результаты исследований свидетельствуют о наличии в клетке в период ее перехода в состояние анабиоза активного метаболизма, требующего значительных затрат энергии. Дрожжевые клетки подчиняются законам термодинамики . Они не могут ни создавать энергию из ничего, ни уничтожить ее, а могут только преобразовать одну форму энергии в другую. Полезная форма энергии, утилизируемая клеткой, называется свободной энергией. Энергия, возвращаемая клеткой в окружающую среду, обычно выделяется в форме теплоты и других бесполезных для нее форм энергии. Это приводит к уменьшению степени упорядоченности среды, то есть к повышению энтропии. Внешняя среда необходима как источник свободной энергии и как поставщик строительных материалов. Таким образом, с точки зрения термодинамики дрожжевая клетка представляет собой открытую систему, поскольку она обменивается с внешней средой как энергией, так и веществом и при этом преобразует и то и другое. В тоже время клетка это неравновесная открытая система, не находящаяся в равновесии с внешней средой. Дрожжевая клетка по существу изотермична, то есть в любой момент времени все части ее имеют приблизительно одинаковую температуру. В процессе обезвоживания происходит протеолиз белка, глубина которого зависит от температуры и длительности сушки. При свободном доступе кислорода воздуха протеолиз продолжается и в процессе хранения сушеных дрожжей. Во время сушки наблюдается увеличение количества трегалозы на . Углеводы дрожжей используются в первые часы сушки в результате усиленного дыхания в потоке проходящего воздуха. При недостатке углеводов начинается распад белковых веществ со снижением активности ферментов.